Računalna dinamika fluida temeljena na sustavu čestica

završni rad

• Naslov (engleski): Particle based approach to computational fluid dynamic
• Autor: Vuko Vukčević
• Mentor: Andreja Werner (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2012-02-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

U ovom radu se razmatra numerička metoda za rješavanja problema dinamike fluida formulirana koncepcijom sustava čestica, metoda hidrodinamike izglađenih čestica (engleski "Smoothed particle hydrodynamics", u daljnjem tekstu skraćeno SPH metoda). SPH metoda kontinuum diskretizira konačnim brojem čestica koje nose fizikalna svojstva, a za koje se rješavaju spomenute jednadžbe. U svrhu formulacije metode, opisane su integralne aproksimacije prostorne funkcije i njene derivacije pomoću jezgrenih funkcija, te su dani izrazi za aproksimaciju česticama. Prikazane su neke često korištene jezgrene funkcije. Uvjeti koje te funkcije moraju zadovoljiti u svrhu očuvanja konzistentnosti određenog reda su detaljno razmotreni. Također su dani uvjeti konzistentnosti aproksimacije česticama. \Na temelju prethodnih razmatranja mogu se jednostavno izvesti obične diferencijalne jednadžbe za pojedinu česticu, koje ovise o vremenu. Time se problem svodi sa sustava parcijalnih diferencijalnih jednadžbi na skup običnih diferencijalnih jednadžbi. Razvijen je računalni kod za rješavanje Poiseuille - ovog strujanja. Pokazano je da se dobiveni rezultati dobro slažu s analitičkim rezultatima predloženim od strane Morris et al., čime je metoda potvrđena. Kao i svaka numerička metoda, i SPH metoda ima svoje prednosti i nedostatke koji su primijećeni kroz praksu i kroz teorijska razmatranja, te su ovdje prikazani.

• Ključne riječi: računalna dinamika fluida; hidrodinamika izglađenih čestica; jezgrene funkcije; čestice; Poiseuille - ovo strujanje
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:385502
• Studijski program: Naziv: Brodogradnja; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka brodogradnje (univ. bacc. ing. nav. arch.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 00:15:27